Produção – Fontes – Mitigação – Regulamentação – Tecnologia
O Processo de Produção
Não existem jazidas de ferro nativo, em estado de metal puro, ele é extraído de minérios, como a hematita, a magnetita, a limonita, a pirita. O que comumente chamamos popularmente de ferro, na realidade é uma liga de ferro carbono, denominada de aço (carbono menor de 1,9%) e ferro gusa (carbono acima de 2%).
As matérias primas, denominadas de carga do processo, utilizadas na fabricação do aço são: minério de ferro, carvão, fundentes (cal, calcário) e ar.
Fonte: Sinobras
Na coqueria o carvão mineral é transformado em coque, com alto teor de carbono. A coqueria é formada por baterias de fornos de carvão. Recebe uma mistura de carvão mineral que passa por um processo de destilação a seca (na ausência de oxigênio).
O resultado deste processo denominado de coqueificação, é a retirada da matéria volátil (gás) do carvão, que após a condensação resulta num subproduto, o alcatrão, cuja destilação fracionada resultará em outros produtos aplicados na indústria química.
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Sol |
Monedero |
Usiminas |
As imagens acima mostram as baterias de fornos de uma coqueria.
O principal objetivo desse processo de coqueificação é o resíduo sólido que resulta ao final do processo, que é o coque (carvão coque), um produto com alto teor de carbono (> 85%), matéria prima fundamental no processo de produção do aço.
Vídeo:
A química do fazer, Metais, Siderurgia (parte 1)
“Produção audiovisual produzida pela PUC Rio em parceria com o Ministério da Educação, o Ministério da Ciência e Tecnologia e o Fundo Nacional de Desenvolvimento da Educação.”
No alto forno o minério é transformado em ferro gusa. As matérias-primas são introduzidas no alto-forno, através de uma tremonha rotativa, pela parte superior em camadas e aí transformadas em gusa. Um alto forno é uma torre revestida com tijolo refratário de até 40 por 10 metros de largura, projetada para operar de forma ininterrupta por muitos anos.
Fonte: http://www.sucatas.com/metal.html
No alto forno a carga é aquecida à alta temperatura. O ar aquecido entre os100 a1350 ºC nos regeneradores de calor é injetado através de tubos situados na parte superior do cadinho e tem como funções permitir a combustão do coque e provocar o aquecimento das matérias-primas.
Com a combustão do carvão, o gás CO produzido, reage com o ferro na forma de minério fundido, provocando sua redução. Os gases redutores atravessam totalmente as matérias-primas no sentido ascendente e reduzem o mineral, que se encontra em diferentes graus de oxidação.
À medida que vai descendo, a gusa, por contacto com o coque, vai-se enriquecendo em carbono. O gusa (ferro fundido misturado ao carbono) é recolhido no cadinho que se localiza na parte inferior do alto-forno. A escória (impurezas) é recolhida, sobrenadante ao metal por seu menos densa que a gusa liquefeito.
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As figuras acima mostram detalhes de um alto forno.
Vídeo:
Alto Forno
Na Aciaria o gusa é misturado à: sucata de aço e outros metais, transformando-o em aço liga com teor de carbono menor que 1,9%. Da aciaria, o aço é enviado para a fundição, forja ou para laminação.
O principal equipamentos da aciaria é o convertedor, um tipo de forno, revestido com tijolos refratários que transforma o ferro gusa e a sucata em aço. Uma lança sopra oxigênio em alta pressão para o interior do forno, produzindo reações químicas que separam as impurezas, como os gases e a escória. A principal reação química no convertedor ocorre entre o oxigênio injetado e o carbono presente no ferro gusa, gerando gases que são eliminados no convertedor. Estes gases se combinam e retiram o carbono do gusa, dando origem ao aço.
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usiminas |
Cosipa |
CSN |
Vídeo:
CST Aciaria
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Para saber mais sobre Emissões e Siderurgia, veja também:
Ianalitica: Emissões Atmosféricas: Aquecimento – Carbono - Monitoramento
Ianalitica: A Utilização de Sistema de Monitoramento Contínuo de Emissões
Fundentes: Preparação de carga para o alto forno
Infopedia: Alto Forno
Sribd: Processo Siderurgico: Aciaria
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Entenda como funciona um Sistema de Monitoramento Contínuo de Emissões.
Saiba quais são as partes do sistema e os requisitos de performance de operação.
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Produção – Fontes – Mitigação – Regulamentação – Tecnologia
Copyrigth Trindade 2011
Excelente. Muito didático. Parabens aos autores dos vídeos.
[...] geral sobre os analisadores de gases no monitoramento de emissões em plantas siderúrgicas: Visão Geral sobre o Processo de Produção do Aço; Distribuição das Fontes de Emissão; Equipamentos de Mitigação da Poluição; [...]
[...] Visão Geral sobre o Processo de Produção do Aço; [...]